2013届高考物理第一轮复习备考演练试题16

2013届高考物理第一轮复习备考演练试题16

‎1．汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中 (　　)．‎ A．重力势能增加 ‎ B．动能增加 C．重力做负功 ‎ D．机械能不守恒 解析　汽车沿坡面向下运动，重力做正功，重力势能减小，故A、C错；由于速度逐渐减小，由Ek＝mv2知，动能减小，B错；由于动能、重力势能都减小，故机械能是减小的，D项正确．还可以根据除重力外，还有阻力做负功，可知机械能减小．‎ 答案　D ‎2．(2011·攀枝花模拟)质量为m的小球，从离地面高h处以初速度v0竖直上抛，小球能上升到离抛出点的最大高度为H，若选取该最高点位置为零势能参考位置，不计阻力，则小球落回到抛出点时的机械能是 (　　)．‎ A．0 　　　　 B．mgH C.mv02＋mgh 　　　　 D．mgh 答案　A 图4－3－12‎ ‎3．如图4－3－12所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是 (　　)．[来源:学科网ZXXK]‎ A．阻力对系统始终做负功 B．系统受到的合外力始终向下 C．加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量 D．任意相等的时间内重力做的功相等 解析　下降过程中，阻力始终与运动方向相反，做负功，A对；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B错；下降时重力做功等于重力势能减少，C错；由于任意相等的时间内下落的位移不等，所以，任意相等时间内重力做的功不等，D错．‎ 答案　A[来源:学|科|网Z|X|X|K]‎ 图4－3－13[来源:Zxxk.Com]‎ ‎4．如图4－3－13所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时两球恰好仍处在同一水平面上，则 (　　)．‎ A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等 B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大 C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大 D．两球到达各自悬点的正下方时，A球损失的重力势能较多 解析　A球下摆过程中，因机械能守恒mgL＝mvA2①‎ B球下摆过程中，因机械能守恒mgL＝Ep弹＋mvB2②‎ 由①②得mvA2＝Ep弹＋mvB2‎ 可见mvA2>mvB2，B正确．(轻弹簧模型)‎ 答案　B 图4－3－14‎ ‎5．(2010·湖北八校联考)如图4－3－14所示，将物体从一定高度水平抛出(不计空气阻力)，物体运动过程中离地面高度为h时，物体水平位移为s、物体的机械能为E、物体的动能为Ek、物体运动的速度大小为v.以水平地面为零势能面．下列图象中，能正确反映各物理量与h的关系的是 (　　)．‎ A．①② B．③④ ‎ C．②③ D．①④‎ 解析　设抛出点距离地面的高度为H，由平抛运动规律s＝v0t，H－h＝gt2可知：s＝v0，图象为抛物线，故①项错；平抛运动物体机械能守恒，故②项正确；平抛物体的动能Ek＝mgH－mgh＋mv02，③项正确，④项错．‎ 答案　C ‎6．内壁光滑的环形凹槽半径为R，‎ 图4－3－15‎ 固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量m的小球甲，另一端固定有质量为‎2m的小球乙．现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点(如图4－3－15所示)，由静止释放后 (　　)．‎ A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能 B．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能 C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点 D．杆从右向左滑回时，乙球不能回到凹槽的最低点 解析　由甲、乙组成的系统机械能守恒得出．选项A正确．‎ 答案　A 图4－3－16‎ ‎7．如图4－3－16所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是 (　　)．‎ A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态 C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 D．小球从下落到从右侧离开槽的过程机械能守恒 解析　小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽有向左运动的趋势，但是实际上没有动，整个系统只有重力做功，所以小球与槽组成的系统机械能守恒．而小球过了半圆形槽的最低点以后，半圆形槽向右运动，由于系统没有其他形式的能量产生，满足机械能守恒的条件，所以系统的机械能守恒．小球到达槽最低点前，小球先失重，后超重．当小球向右上方滑动时，半圆形槽向右移动，半圆形槽对小球做负功，小球的机械能不守恒．综合以上分析可知选项C正确．‎ 答案　C 图4－3－17‎ ‎8．如图4－3－17所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B点为最低点，D 点为最高点，一小球以一定的初速度沿AB射入，恰能通过最高点，设小球在最高点D的重力势能为零，则关于小球在B点的机械能E与轨道对小球的支持力F的说法正确的是 (　　)．‎ A．E与R成反比 　　　　 B．E与R无关 C．F与R成正比 　　　　 D．F与R无关 解析　小球恰能通过最高点，则在最高点重力充当向心力，有mg＝m，因为小球在最高点D的重力势能为零，则小球在D点的机械能为mv2，由机械能守恒定律可知：小球在B点的机械能与D点的机械能相等，则E＝mv2＝mgR，所以E与R成正比，故A、B项错误；由B点到D点小球机械能守恒，可得：mv2＝mv02－2mgR，在B点有：F－mg＝m，可解得F＝6mg，所以F与R无关，故C项错误，D项正确．‎ 答案　D[来源:Z+xx+k.Com]‎ ‎9．(2011·广州调研)下图所示的小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部．A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨半径等于h的光滑轨道、D是长为h的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球．小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有 ‎ (　　)．‎ A．①② B．③④ ‎ C．①④ D．②③‎ 解析　本题考查机械能守恒、圆周运动．根据机械能守恒定律可得，①④能达到高度h，①④项正确；②③项中当小球过圆周后，由于小球运动速度小，将脱离轨道做抛物运动，水平分速度一定不为0，所以由机械能守恒定律得小球运动的最大高度一定小于h，②③项错误．‎ 答案　C ‎10．如图4－3－18所示，‎ 图4－3－18‎ 小球从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速度开始下滑，用v、t和h分别表示小球沿轨道下滑的速度、时间和竖直高度．下面的v－t图象和v2－h 图象中可能正确的是(　　)．‎ A．①② B．③④ ‎ C．①④ D．②③‎ 解析　小球从光滑斜槽下滑时，由机械能守恒定律可知mgh＝mv2，选项④确．因为v－t图象的斜率表示小球的加速度，而小球沿斜槽下滑时加速度逐渐减小，故选项①正确．‎ 答案　C 图4－3－19‎ ‎11．如图4－3－19所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A的质量mA＝‎1.5 kg，物体B的质量mB＝‎1 kg.开始时把A托起，使B刚好与地面接触，此时物体A离地高度为h＝‎1 m．放手让A从静止开始下落，g取‎10 m/s2，求：‎ ‎(1)当A着地时，A的速度多大；‎ ‎(2)物体A落地后，B还能上升多高．‎ 解析　(1)在A从静止开始下落的过程中，绳的拉力对A做负功，对B做正功．正、负功大小相等，总和为零，所以对A、B组成的系统而言，绳子的拉力不做功，只有重力做功，系统机械能守恒．‎ ‎(2)A落地后，B以‎2 m/s的初速度做竖直上抛运动，此过程中B的机械能守恒，设它能达到的最大高度为h′，则 ‎(轻连绳模型)‎ 答案　(1)‎2 m/s　(2)‎‎0.2 m 图4－3－20‎ ‎12．如图4－3－20所示在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高 点A，取g＝‎10 m/s2，且弹簧长度忽略不计，求：‎ ‎(1)小物块的落点距O′的距离；‎ ‎(2)小物块释放前弹簧具有的弹性势能．‎ 解析　设小物块被弹簧弹出时的速度大小为v1，到达圆弧轨道的最低点时速度大小为v2，到达圆弧轨道的最高点时速度大小为v3‎ ‎(1)因为小物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，故向心力刚好由重力提供，有＝mg　①‎ 小物块由A射出后做平抛运动，[来源:Z§xx§k.Com]‎ 由平抛运动的规律有 x＝v3t　②‎ ‎2R＝gt2　③‎ 联立①②③解得：x＝2R，即小物块的落点距O′的距离为2R ‎(2)小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得 mv22＝mg×2R＋mv32　④‎ 小物块被弹簧弹出到运动到圆弧轨道的最低点的过程由功能关系得：‎ mv12＝mv22＋μmgL　⑤‎ 小物块释放前弹簧具有的弹性势能就等于小物块被弹出时的动能，故有 Ep＝mv12　⑥‎ 由①④⑤⑥联立解得：‎ Ep＝mgR＋μmgL.(轻弹簧模型)‎ 答案　(1)2R　(2)mgR＋μmgL